JPS645588B2 - - Google Patents

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JPS645588B2
JPS645588B2 JP56067824A JP6782481A JPS645588B2 JP S645588 B2 JPS645588 B2 JP S645588B2 JP 56067824 A JP56067824 A JP 56067824A JP 6782481 A JP6782481 A JP 6782481A JP S645588 B2 JPS645588 B2 JP S645588B2
Authority
JP
Japan
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carbonate
acac
complexes
catalyst
group
Prior art date
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Expired
Application number
JP56067824A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57183745A (en
Inventor
Tomoya Watanabe
Shinsuke Fukuoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPS57183745A publication Critical patent/JPS57183745A/en
Publication of JPS645588B2 publication Critical patent/JPS645588B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、エステル交換による工業的に有利な
炭酸アリールエステル類の製造方法に関し、さら
に詳しくは特定の金属塩又は錯体を触媒に用い
て、少なくとも1個のアルキル基を含有する炭酸
アルキルエステルから少なくとも1個のアリール
基を有する炭酸エステル類を製造する方法に関す
るものである。 炭酸アリールエステル類は、例えば第一アミン
と反応させてイソシアナートの前駆体であるカル
バミン酸エステル類を製造することができ、また
ビスフエノールAのような芳香族ジヒドロキシ化
合物と反応させることによつて芳香族ポリカーボ
ネートを製造できるので、工業的に極めて有用な
化合物である。 従来、このような炭酸アリールエステル類は、
芳香族ヒドロキシ化合物をホスゲンと反応させる
ことにより製造されているが、ホスゲンが猛毒性
であること及び反応に際して腐食性の強い塩化水
素ガス又は塩酸が多量に生成することなどの理由
から、ホスゲンを用いない炭酸アリールエステル
類の製造が研究の対象となり、これまでに例え
ば、パラジウム触媒を用い酸素ガスの存在下に芳
香族ヒドロキシ化合物と一酸化炭素を反応させる
方法(特開昭53−68744号公報、特開昭53−68745
号公報、特開昭53−68746号公報)などが提案さ
れている。この方法は比較的収率が良好である
が、高価なパラジウム触媒を使用すること及び爆
発の危険を避けるために、一酸化炭素を大過剰に
使用しなければならないことなどの不利があり、
さらに反応中に生成する水を除くために乾燥剤を
使用しなければならないので、工業的に満足し得
る方法ではない。また、炭酸アルキルエステル類
を原料としてフエノール類とエステル交換反応さ
せる方法、例えばルイス酸又はアルコキシ金属触
媒の存在下に炭酸アルキルエステルをフエノール
類及びフエノールのカルボン酸エステルと反応さ
せる方法(特開昭51−105032号公報、特開昭56−
25138号公報)あるいはスズ化合物の存在下に炭
酸アルキルエステルをフエノール類と反応させる
方法(特開昭54−63023号公報)なども提案され
ているが、いずれも目的物の収率が低く、生成物
の分離や触媒の回収が容易でなく、さらにはルイ
ス酸の場合はその腐食性が問題となるなど、工業
的に実施するために克服すべき多くの課題を有し
ている。 本発明者らは、このような実情にかんがみ、炭
酸アルキルエステル類のエステル交換により炭酸
アリールエステル類を製造する方法において、特
に触媒に着目して多くの実験を行つた結果、従来
知られた方法に比べてはるかに工業的に優れた方
法を見出した。 すなわち、本発明の目的は、炭酸アルキルエス
テルを芳香族ヒドロキシ化合物とエステル交換反
応させ工業的に極めて有利に炭酸アリールエステ
ルを高選択率で製造する方法を提供することにあ
る。 本発明に従えば、銅族金属の塩並びに錯体、ア
ルカリ金属の錯体、亜鉛の錯体、カドミウムの錯
体、鉄族金属の錯体及びジルコニウムの錯体から
選ばれた1種又は2種以上からなる触媒の存在下
に少なくとも1個のアルキル基を有する炭酸エス
テル類を芳香族ヒドロキシ化合物と反応させるこ
とにより少なくとも1個のアリール基を有する炭
酸エステル類を製造することができる。本発明の
方法において、原料として用いるアルキル基をも
つ炭酸エステル類とは、少なくとも1個のアルキ
ル基をエステル成分として分子内に有する炭酸エ
ステル類をいい、炭酸ジアルキルエステル及び炭
酸アルキルアリールエステル類を包含する。さら
に具体的に説明すれば、アルキル基を2個有する
炭酸エステル類の場合には、一般式ROC(O)
OR1(R,R1はアルキル基、脂環族基、アラール
キル基を表わし、R,R1はそれぞれ同じでも異
なつていてもよく、またRとR1は結合して環を
構成する成分であつてもよい。)で表わされる物
質であつてもよく、例えばジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネ
ート、ジシクロヘキシルカーボネート、ジブチル
カーボネート、エチルメチルカーボネート、ジベ
ンジルカーボネート、エチレンカーボネート及び
プロピレンカーボネートなどを代表的に挙げるこ
とができる。これらの出発物質はエステル交換反
応によつてモノアリールエステル化又はジアリー
ルエステル化される。また、アルキル基1個を有
する炭酸エステル類の場合には、そのアルキル基
のみがエステル交換してアリール化されるが、こ
のような出発物質は、一般式ROC(O)OAr(こ
こにRは前記と同じでArは芳香族基である。)で
表わされるもので、例えばメチルフエニルカーボ
ネート、エチルフエニルカーボネート、メチルナ
フチルカーボネート、エチルナフチルカーボネー
トなどを代表的に挙げることができる。 また、本発明の方法において前記の炭酸エステ
ルと反応させるのに用いる芳香族ヒドロキシ化合
物は、OH基が芳香族の炭素原子と直接結合して
いるもので、該芳香族基は炭素環式又は複素環式
の単環、多環又は縮合多環のいずれでもよく、さ
らに単結合、二重結合、あるいは二価又は多価の
基によつて互いに結合された2個又はそれ以上の
環式系(単環、多環又は縮合多環)であつてもよ
い。さらに、これらの環の水素原子が他の置換
基、例えばアルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン、ニトロ基、ニトリル基等で置換されていても
よい。 このような芳香族ヒドロキシ化合物の例として
は、フエノール、α−及びβ−ナフトール、クレ
ゾールの各異性体類、クメノールの各異性体類、
クミルフエノールの各異性体類、メトキシフエノ
ールの各異性体類、ニトロフエノールの各異性体
類、ベンジルフエノールの各異性体類、ベンゼン
スルホニルフエノールの各異性体類、スチリルフ
エノールの各異性体類、ヒドロキシピリジン及び
ヒドロキシキノリンの各異性体類等を挙げること
ができる。さらにまた、これらの芳香族環の水素
が前記の置換基によつて1個又はそれ以上が置換
された化合物も好適に使用できる。 本発明の方法において、上記炭酸エステル類を
芳香族ヒドロキシ化合物と反応させるのに用いる
触媒は、銅族金属の塩並びに錯体、アルカリ金属
の錯体、亜鉛の錯体、カドミウムの錯体、鉄族金
属の錯体及びジルコニウムの錯体から選ばれた1
種又は2種以上を組合せたものであつて、例えば
Li(acac)、LiN(C4H92、CuCl、CuCl2、CuBr、
CuBr2、CuI、CuI2、Cu(OAc)2、Cu(acac)2、オ
レイン酸銅、(C4H92Cu、(CH3O)2Cu、
AgNO3、AgBr、ピクリン酸銀、AgC6H6ClO4
Ag(ブルバレン)3NO3、〔AuC≡C−t−Bu〕n
〔Cu(C7H8)Cl〕4、Zn(acac)2、Cd(acac)2、Zr
(acac)4、ジルコノセン、フエロセン、Fe
(acac)3、Fe2(C10H8)(CO)5、Fe(CO)5、Fe
(C4H6)(CO)3、Co(メシチレン)2(PEt2Ph)2
CoC5F6(CO)7、Ni−π−C5H5NO(ここに、acac
はアセチルアセトンキレート配位子を表わし、
Buはブチル基、Etはエチル基である)などを挙
げることができる。特に好ましい触媒はLi
(acac)、Zr(acac)4及びFe(acac)3である。もち
ろんこれらの金属の塩又は錯体が反応系中に存在
する有機化合物、例えば芳香族ヒドロキシ化合
物、炭酸アルキルエステル類、炭酸アリールエス
テル類、炭酸アルキルアリールエステル類、脂肪
族アルコール類などと反応したものであつてもよ
いし、反応に先立つて原料や生成物で加熱処理さ
れたものであつてもよい。 これらの触媒の使用量は種類によつて多少異な
るが、通常炭酸アルキルエステル1モルに対し
て、0.001〜1モル、好ましくは0.005〜0.25モル
の範囲で用いられる。 本発明の触媒には、収率の向上その他反応を容
易にする目的で、一般的R2R3R4P(ここに、R2
R3及びR4はアルキル基、アリール基を表わし、
それぞれ異なつていても同じでもよい)で示され
るホスフイン類、キレート化試剤及びアルカリ金
属ハロゲン化物、具体的には、例えばPPh3
PBu3、Ph2P(CH22PPh2、PPh2Me、PPhMe2
アセチルアセトン、オルトフエナンスロリン、
2,2−ビピリジル、シユウ酸ジアニオン、ピリ
ジン、1,2,3−トリアミノプロパン、グリシ
ンアニオン、エチレンジアミン四酢酸、LiCl、
LiBr、Lil、NaCl、KCl(ここに、Meはメチル
基、Buはブチル基、Phはフエニル基である。)
などの少なくとも1種の共存下で行うことができ
る。これらの物質は少量用いても有効であるが、
通常触媒に対し同量程度ないし過剰に用いること
が好ましい。またこれらは1種のみならず複数を
組合せて添加することもできる。 本発明の方法において、触媒と共存物質の好ま
しい例としては、Zr(acac)4−PPh3、Zr(acac)4
−PPh3−LiCl、CuCl−LiCl、Zr(acac)4−LiCl、
Fe(acac)3−PPh3、Fe(acac)3−LiClなどを代表
的に挙げることができ、特に好ましい触媒−共存
物質の組合せはZr(acac)4−LiCl、Fe(acac)3
PPh3である。 本発明の方法において、上記触媒の存在下に反
応させる炭酸アルキルエステルと芳香族ヒドロキ
シ化合物の使用割合は、何ら制限はないが、例え
ばアルキルエステル基1個を有する炭酸エステル
の場合には、該ヒドロキシ化合物が等モル以上、
またアルキルエステル基2個を有する炭酸エステ
ルの場合には2倍モル以上使用されることも好ま
しい。逆に炭酸アルキルエステルを過剰量用いて
芳香族ヒドロキシ化合物の反応率を高くすること
も好ましい方法である。さらには、いずれか一方
の成分を過剰量用いることによつて溶媒を兼用す
ることも好ましい方法である。 上記のように出発物質としての炭酸アルキルエ
ステルは、アルキルエステル基を1個及び2個有
するものを包含し、アルキルエステル基の少なく
とも1個はアリールエステル基にエステル交換さ
れる。アルキルエステル基を2個有する炭酸ジア
ルキルエステルの場合には、炭酸アルキルアリー
ルエステルが目的反応生成物として得られるが、
このアルキルエステル基1個を有する炭酸エステ
ルは、さらにアリールエステル基にエステル交換
される本発明の炭酸アルキルエステル出発物質で
もある。本発明においては該炭酸アルキルアリー
ルエステルは、出発物質のときは少なくとも1個
のアルキル基を有する炭酸アルキルエステルに、
また目的反応生成物のときはアリール化された物
質として少なくとも1個のアリール基を有する炭
酸アリールエステルの中に概念的に入れられるも
のである。 本発明の方法は、通常他の溶媒を用いなくとも
実施することができるが、もちろん、反応成分類
に対して不活性で触媒のエステル交換反応をさま
たげない溶剤を媒体に使用することができる。こ
のような溶剤としては、例えばペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン等の鎖状又は環状
脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、ナフタ
レン等の芳香族炭化水素類;ジエチルエーテル、
テトラヒドロフラン等のエーテル類;メチレンク
ロリド、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類
及び芳香族ハロゲン化合物、さらにケトン、アル
デヒド類等が挙げられる。 また、本発明の方法に用いられる反応温度は、
出発物質としての炭酸アルキルエステル及び芳香
族ヒドロキシ化合物の用いられるそれぞれの物質
により、さらに用いられる触媒系の種類によつて
異なるが、通常50〜350℃、好ましくは100〜250
℃の範囲である。また、反応は通常大気圧下で行
われるが、必要に応じて加圧下又は減圧下に行な
うこともできる。 また、本発明の方法においては、反応で生成す
る脂肪族アルコール類を反応系から除去すること
が望ましいから、不活性ガス、例えば窒素、アル
ゴン、ヘリウム等を反応系に導入して該アルコー
ル類を系外に搬出することが好都合であり、反応
成分によつては反応系の温度より低い沸点を有す
る、例えば脂肪族炭化水素類を反応系に加えると
有利な場合が多い。さらには、原料である炭酸ア
ルキルエステルが芳香族ヒドロキシ化合物よりも
沸点が低い場合には、該炭酸アルキルエステルと
ともに反応で生成してくる脂肪族アルコール類を
留去することも好ましい方法である。 本発明の反応時間は、反応の各種の条件によつ
て一概にいえないが、通常数分〜数10時間であ
る。また、本発明の反応は回分式、流通式いずれ
の方式でも実施できる。 次に、本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。 実施例 1 ジメチルカーボネート4mmol(360mg)、フエ
ノール25mmol(2350mg)及びZr(acac)41mmol
(494mg)を冷却管付き25mlのナス型フラスコに入
れ、常圧下に130℃の反応系温度で10時間反応さ
せた。その結果、メチルフエニルカーボネート
(MPC)1.912mmol及びジフエニルカーボネート
(DPC)0.088mmolが得られた。これはジメチル
カーボネート基準でそれぞれ収率47.8%(選択率
93.7%)及び収率2.2%(選択率4.3%)であり、
合計選択率は98.0%であつた。 実施例 2〜4 触媒としてZr(acac)40.025mmolを用いて、
種々の温度条件下で実施例1と同様な方法で反応
を行つた結果を第1表−(1)に示す。 実施例 5〜15 Zr(acac)40.5mmol及び各種添加剤0.5mmolを
用いる以外は実施例1と全く同様な方法によつて
反応を行つた結果を第1表−(2)に示す。なお
MPCはメチルフエニルカーボネートを、DPCは
ジフエニルカーボネートを表わす。
The present invention relates to an industrially advantageous method for producing aryl carbonate esters by transesterification, and more particularly, the present invention relates to an industrially advantageous method for producing aryl carbonate esters by transesterification, and more specifically, using a specific metal salt or complex as a catalyst to produce at least one alkyl carbonate ester containing at least one alkyl group. The present invention relates to a method for producing carbonate esters having one aryl group. Aryl carbonate esters can be reacted, for example, with primary amines to produce carbamate esters, which are precursors of isocyanates, or by reacting with aromatic dihydroxy compounds such as bisphenol A. It is an extremely useful compound industrially because it can produce aromatic polycarbonate. Conventionally, such carbonate aryl esters are
It is produced by reacting an aromatic hydroxy compound with phosgene, but phosgene is not used because phosgene is extremely toxic and a large amount of highly corrosive hydrogen chloride gas or hydrochloric acid is produced during the reaction. Research has focused on the production of carbonic acid aryl esters, for example, a method in which an aromatic hydroxy compound and carbon monoxide are reacted in the presence of oxygen gas using a palladium catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 53-68744, Japanese Patent Publication No. 53-68745
(Japanese Patent Laid-Open No. 53-68746) have been proposed. This method has relatively good yields, but has disadvantages such as the use of expensive palladium catalysts and the large excess of carbon monoxide that must be used to avoid the risk of explosion.
Furthermore, a desiccant must be used to remove water produced during the reaction, so this is not an industrially satisfactory method. In addition, a method of transesterifying a carbonate alkyl ester with a phenol using a raw material, such as a method of reacting a carbonate alkyl ester with a phenol and a carboxylic acid ester of a phenol in the presence of a Lewis acid or an alkoxy metal catalyst (Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-1993) −105032 Publication, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1989-
25138) or a method in which an alkyl carbonate is reacted with phenols in the presence of a tin compound (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-63023), but in both cases the yield of the target product is low, and the formation of There are many problems that need to be overcome for industrial implementation, such as the difficulty in separating the substances and recovery of the catalyst, and in the case of Lewis acids, their corrosivity. In view of these circumstances, the present inventors conducted a number of experiments in a method for producing aryl carbonate esters by transesterification of alkyl carbonate esters, focusing in particular on catalysts, and as a result, the inventors conducted many experiments, and found that the conventionally known method We have discovered a method that is industrially superior. That is, an object of the present invention is to provide an industrially extremely advantageous method for producing an aryl carbonate with high selectivity by subjecting an alkyl carbonate to a transesterification reaction with an aromatic hydroxy compound. According to the present invention, a catalyst comprising one or more selected from copper group metal salts and complexes, alkali metal complexes, zinc complexes, cadmium complexes, iron group metal complexes, and zirconium complexes. Carbonic esters having at least one aryl group can be prepared by reacting carbonic esters having at least one alkyl group in the presence of an aromatic hydroxy compound. In the method of the present invention, the carbonate esters having an alkyl group used as raw materials refer to carbonate esters having at least one alkyl group as an ester component in the molecule, and include dialkyl carbonate esters and alkylaryl carbonate esters. do. More specifically, in the case of carbonate esters having two alkyl groups, the general formula ROC(O)
OR 1 (R and R 1 represent an alkyl group, an alicyclic group, or an aralkyl group, each of R and R 1 may be the same or different, and R and R 1 are components that combine to form a ring) ), representative examples of which include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, dibutyl carbonate, ethylmethyl carbonate, dibenzyl carbonate, ethylene carbonate, and propylene carbonate. can be mentioned. These starting materials are converted into monoaryl or diaryl esters by transesterification. In addition, in the case of carbonate esters having one alkyl group, only the alkyl group is transesterified and arylated, but such starting materials have the general formula ROC(O)OAr (where R is As mentioned above, Ar is an aromatic group.) Typical examples include methylphenyl carbonate, ethyl phenyl carbonate, methylnaphthyl carbonate, and ethylnaphthyl carbonate. In addition, the aromatic hydroxy compound used to react with the carbonate ester in the method of the present invention has an OH group directly bonded to an aromatic carbon atom, and the aromatic group is a carbocyclic or heterocyclic group. The cyclic system may be monocyclic, polycyclic, or fused polycyclic, and furthermore, two or more cyclic systems ( It may be monocyclic, polycyclic or fused polycyclic. Furthermore, the hydrogen atoms in these rings may be substituted with other substituents, such as an alkyl group, an alkoxy group, a halogen, a nitro group, a nitrile group, and the like. Examples of such aromatic hydroxy compounds include phenol, α- and β-naphthol, cresol isomers, cumenol isomers,
Each isomer of cumylphenol, each isomer of methoxyphenol, each isomer of nitrophenol, each isomer of benzylphenol, each isomer of benzenesulfonylphenol, each isomer of styrylphenol, Examples include isomers of hydroxypyridine and hydroxyquinoline. Furthermore, compounds in which one or more hydrogen atoms in these aromatic rings are substituted with the above-mentioned substituents can also be suitably used. In the method of the present invention, the catalyst used to react the carbonate ester with the aromatic hydroxy compound is a copper group metal salt or complex, an alkali metal complex, a zinc complex, a cadmium complex, an iron group metal complex. and 1 selected from zirconium complexes
species or a combination of two or more species, such as
Li(acac), LiN( C4H9 ) 2 , CuCl, CuCl2 , CuBr ,
CuBr 2 , CuI, CuI 2 , Cu(OAc) 2 , Cu(acac) 2 , copper oleate, (C 4 H 9 ) 2 Cu, (CH 3 O) 2 Cu,
AgNO3 , AgBr, silver picrate, AgC6H6ClO4 ,
Ag (Bulbarene) 3 NO 3 , [AuC≡C-t-Bu]n
[Cu( C7H8 )Cl] 4 , Zn(acac) 2 , Cd (acac) 2 , Zr
(acac) 4 , zirconocene, ferrocene, Fe
(acac) 3 , Fe 2 (C 10 H 8 ) (CO) 5 , Fe(CO) 5 , Fe
(C 4 H 6 ) (CO) 3 , Co (mesitylene) 2 (PEt 2 Ph) 2 ,
CoC 5 F 6 (CO) 7 , Ni−π−C 5 H 5 NO (here, acac
represents an acetylacetone chelate ligand,
Bu is a butyl group, Et is an ethyl group), etc. A particularly preferred catalyst is Li
(acac), Zr(acac) 4 and Fe(acac) 3 . Of course, salts or complexes of these metals are reacted with organic compounds present in the reaction system, such as aromatic hydroxy compounds, alkyl carbonates, aryl carbonates, alkylaryl carbonates, aliphatic alcohols, etc. Alternatively, the raw materials or products may be heat-treated prior to the reaction. The amount of these catalysts used varies somewhat depending on the type, but is usually used in the range of 0.001 to 1 mol, preferably 0.005 to 0.25 mol, per 1 mol of the alkyl carbonate. The catalyst of the present invention includes general R 2 R 3 R 4 P (herein, R 2 ,
R 3 and R 4 represent an alkyl group or an aryl group,
(which may be different or the same), chelating agents, and alkali metal halides, specifically, for example, PPh 3 ,
PBu 3 , Ph 2 P(CH 2 ) 2 PPh 2 , PPh 2 Me, PPhMe 2 ,
Acetylacetone, orthophenanthroline,
2,2-bipyridyl, oxalate dianion, pyridine, 1,2,3-triaminopropane, glycine anion, ethylenediaminetetraacetic acid, LiCl,
LiBr, Lil, NaCl, KCl (where Me is a methyl group, Bu is a butyl group, and Ph is a phenyl group.)
It can be carried out in the coexistence of at least one species such as. Although these substances are effective even when used in small amounts,
Usually, it is preferable to use about the same amount or in excess of the catalyst. Moreover, these can be added not only alone but also in combination. In the method of the present invention, preferred examples of the catalyst and coexisting substances include Zr(acac) 4 -PPh 3 and Zr(acac) 4
−PPh 3 −LiCl, CuCl−LiCl, Zr(acac) 4 −LiCl,
Representative examples include Fe(acac) 3 -PPh 3 and Fe(acac) 3 -LiCl, and particularly preferred catalyst-coexisting substance combinations are Zr(acac) 4 -LiCl and Fe(acac) 3 -
PPh 3 . In the method of the present invention, there is no restriction on the ratio of the carbonate alkyl ester and the aromatic hydroxy compound used in the reaction in the presence of the catalyst, but for example, in the case of a carbonate having one alkyl ester group, the hydroxy The compound is equimolar or more,
Further, in the case of a carbonate ester having two alkyl ester groups, it is also preferable to use 2 times the mole or more. Conversely, it is also a preferable method to use an excessive amount of alkyl carbonate to increase the reaction rate of the aromatic hydroxy compound. Furthermore, it is also a preferable method to use an excessive amount of one of the components to serve as a solvent. As mentioned above, the carbonic acid alkyl ester as a starting material includes those having one and two alkyl ester groups, and at least one of the alkyl ester groups is transesterified to an aryl ester group. In the case of carbonate dialkyl ester having two alkyl ester groups, carbonate alkylaryl ester is obtained as the desired reaction product, but
This carbonate ester having one alkyl ester group is also the carbonate alkyl ester starting material of the present invention which is further transesterified to an aryl ester group. In the present invention, the carbonate alkylaryl ester is a carbonate alkyl ester having at least one alkyl group when the starting material is a carbonate alkyl ester having at least one alkyl group;
Further, when the desired reaction product is used, it is conceptually included as an arylated substance in a carbonic acid aryl ester having at least one aryl group. Although the method of the present invention can generally be carried out without using any other solvent, it is of course possible to use a solvent as a medium that is inert to the reaction components and does not interfere with the transesterification reaction of the catalyst. Examples of such solvents include chain or cyclic aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and naphthalene; diethyl ether,
Examples include ethers such as tetrahydrofuran; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform; aromatic halogen compounds; furthermore, ketones, aldehydes, and the like. Furthermore, the reaction temperature used in the method of the present invention is
Although it varies depending on the carbonic acid alkyl ester and aromatic hydroxy compound used as starting materials and the type of catalyst system used, it is usually 50 to 350°C, preferably 100 to 250°C.
℃ range. Further, although the reaction is usually carried out under atmospheric pressure, it can also be carried out under increased pressure or reduced pressure, if necessary. In addition, in the method of the present invention, since it is desirable to remove aliphatic alcohols produced in the reaction from the reaction system, an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc. is introduced into the reaction system to remove the alcohols. It is convenient to carry it out of the system, and it is often advantageous to add some reaction components to the reaction system, for example aliphatic hydrocarbons, which have a boiling point below the temperature of the reaction system. Furthermore, when the alkyl carbonate ester as a raw material has a boiling point lower than that of the aromatic hydroxy compound, it is also a preferable method to distill off aliphatic alcohols produced in the reaction together with the alkyl carbonate ester. Although the reaction time of the present invention cannot be determined unconditionally depending on various reaction conditions, it is usually several minutes to several tens of hours. Further, the reaction of the present invention can be carried out in either a batch method or a flow method. EXAMPLES Next, the present invention will be specifically explained using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Dimethyl carbonate 4 mmol (360 mg), phenol 25 mmol (2350 mg) and Zr (acac) 4 1 mmol
(494 mg) was placed in a 25 ml eggplant-shaped flask equipped with a condenser, and the mixture was reacted for 10 hours at a reaction system temperature of 130° C. under normal pressure. As a result, 1.912 mmol of methylphenyl carbonate (MPC) and 0.088 mmol of diphenyl carbonate (DPC) were obtained. This is a yield of 47.8% (selectivity) based on dimethyl carbonate.
93.7%) and yield 2.2% (selectivity 4.3%),
The total selection rate was 98.0%. Examples 2 to 4 Using 0.025 mmol of Zr(acac) 4 as a catalyst,
Table 1-(1) shows the results of reactions carried out in the same manner as in Example 1 under various temperature conditions. Examples 5 to 15 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5 mmol of Zr(acac) 4 and 0.5 mmol of various additives were used. The results are shown in Table 1-(2). In addition
MPC stands for methyl phenyl carbonate and DPC stands for diphenyl carbonate.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ル基、エチレンジアミン四酢酸を表す。
実施例 16 ジメチルカーボネート4mmol(372mg)、フエ
ノール25mmol(2.35g)及びZr(acac)41mmol
(494mg)を冷却管付き25mlナス型フラスコに入
れ、130℃で4時間反応させたところ、エチルフ
エニルカーボネート1.6mmol及びジフエニルカ
ーボネート0.042mmolが得られた。これはジエ
チルカーボネート基準でそれぞれ収率40.0%(選
択率94.1%)及び収率1.1%(選択率2.5%)であ
り、合計選択率は96.6%であつた。 実施例 17 ジメチルカーボネートに代えてエチルフエニル
カーボネート4mmol(664mg)を用い、反応温度
を180℃とした以外は実施例16と同一条件で反応
を行い、ジフエニルカーボネート2.9mmolを得
た。これはエチルフエニルカーボネート基準で収
率72.5%、選択率98.5%であつた。 実施例 18 フエノールに代えてp−クミルフエノール25m
mol(5.3g)を用いたほかは実施例1と同じ条件
で反応を行いメチル−p−クミルフエニルカーボ
ネート1.8mmolを得た。これはジメチルカーボ
ネート基準で収率45%、選択率98.0%であつた。 比較例 1〜8 実施例1において、触媒を用いない場合及び触
媒としてルイス酸を用いたほかは全く同様に操作
して反応を行つた結果を下の第2表に示す。
[Table] represents ethylenediaminetetraacetic acid.
Example 16 Dimethyl carbonate 4 mmol (372 mg), phenol 25 mmol (2.35 g) and Zr (acac) 4 1 mmol
(494 mg) was placed in a 25 ml eggplant flask equipped with a cooling tube and reacted at 130°C for 4 hours, yielding 1.6 mmol of ethyl phenyl carbonate and 0.042 mmol of diphenyl carbonate. The yield was 40.0% (94.1% selectivity) and 1.1% (2.5% selectivity), respectively, based on diethyl carbonate, and the total selectivity was 96.6%. Example 17 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 16, except that 4 mmol (664 mg) of ethyl phenyl carbonate was used in place of dimethyl carbonate and the reaction temperature was 180°C, to obtain 2.9 mmol of diphenyl carbonate. The yield was 72.5% and the selectivity was 98.5% based on ethyl phenyl carbonate. Example 18 25m p-cumylphenol instead of phenol
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, except that mol (5.3 g) was used, and 1.8 mmol of methyl-p-cumylphenyl carbonate was obtained. The yield was 45% and the selectivity was 98.0% based on dimethyl carbonate. Comparative Examples 1 to 8 The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that no catalyst was used and a Lewis acid was used as a catalyst. The results are shown in Table 2 below.

【表】 実施例 19〜43 ジメチルカーボネートとフエノールを実施例1
と同一の条件で反応させた。ただし、触媒のみを
代えて下表中に示す各種触媒系を用いた。なお、
触媒はそれぞれ1mmol使用し、助触媒添加剤を
使用した場合はこれも1mmol添加された。結果
をまとめて第3表に示す。
[Table] Examples 19-43 Dimethyl carbonate and phenol in Example 1
The reaction was carried out under the same conditions. However, only the catalyst was changed and various catalyst systems shown in the table below were used. In addition,
1 mmol of each catalyst was used, and if a cocatalyst additive was used, 1 mmol of this was also added. The results are summarized in Table 3.

【表】【table】

【表】 実施例 44 冷却管付き25mlナス型フラスコに、Zr
(acac)41mmol(494mg)、フエノール25mmol
(2350mg)及びメチルフエニルカーボネート4m
mol(608mg)を加え、130℃で4時間反応させ、
ジフエニルカーボネート1.524mmolを得た。こ
れはメチルフエニルカーボネート基準で収率38.1
%、選択率99.0%であつた。 反応温度を160℃で4時間、同じ反応を行つた
ところ、ジフエニルカーボネートが2.472mmol
(収率61.8%、選択率98.8%)得られた。 実施例 45〜51 各種触媒1mmol(助触媒的添加剤を添加した
場合には、これも1mmol)の存在下に、メチル
フエニルカーボネート4mmol(608mg)とフエノ
ール25mmol(2.35g)とを160℃で4時間反応さ
せた。得られた結果を用いた触媒とともに下掲第
4表にまとめて示す。
[Table] Example 44 Add Zr to a 25ml eggplant-shaped flask with a cooling tube.
(acac) 4 1mmol (494mg), phenol 25mmol
(2350 mg) and 4 m of methyl phenyl carbonate
mol (608mg) was added and reacted at 130℃ for 4 hours.
1.524 mmol of diphenyl carbonate was obtained. This yield is 38.1 based on methyl phenyl carbonate.
%, and the selectivity rate was 99.0%. When the same reaction was carried out at a reaction temperature of 160℃ for 4 hours, 2.472 mmol of diphenyl carbonate was obtained.
(yield: 61.8%, selectivity: 98.8%). Examples 45-51 4 mmol (608 mg) of methyl phenyl carbonate and 25 mmol (2.35 g) of phenol are mixed at 160°C in the presence of 1 mmol of various catalysts (also 1 mmol if co-catalytic additives are added). The reaction was allowed to proceed for 4 hours. The obtained results are summarized in Table 4 below together with the catalysts used.

【表】【table】

【表】 実施例 52 フエノール0.62mol(58.5g)、ジメチルカーボ
ネート6.22mol(560g)、Zr(acac)410mmolを1.2
のオートクレーブに入れ、温度205℃、圧力12
Kg/cm2に保ちながら、200g/hrの速度でジメチ
ルカーボネートを導入した。このオートクレーブ
の上部には温度140℃に保つた冷却管が取り付け
られており、その上部から、反応で生成するメタ
ノールを含んだジメチルカーボネートを200g/
hrの速度で抜き出した。3時間後のフエノールの
反応率は65%で、メチルフエニルカーボネートが
フエノール基準で収率63.7%、選択率98.0%で生
成していた。
[Table] Example 52 0.62 mol (58.5 g) of phenol, 6.22 mol (560 g) of dimethyl carbonate, 1.2 mmol of Zr (acac) 4 10 mmol
Place in an autoclave at a temperature of 205℃ and a pressure of 12℃.
Dimethyl carbonate was introduced at a rate of 200 g/hr, keeping the pressure at Kg/cm 2 . A cooling pipe kept at a temperature of 140°C is attached to the top of this autoclave, and from the top, 200g/dimethyl carbonate containing methanol produced in the reaction is pumped.
It was extracted at a speed of hr. After 3 hours, the reaction rate of phenol was 65%, and methyl phenyl carbonate was produced at a yield of 63.7% and a selectivity of 98.0% based on phenol.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 銅族金属の塩並びに錯体、アルカリ金属の錯
体、亜鉛の錯体、カドミウムの錯体、鉄族金属の
錯体及びジルコニウムの錯体から選ばれた1種又
は2種以上からなる触媒の存在下に少なくとも1
個のアルキル基を有する炭酸エステル類を芳香族
ヒドロキシ化合物と反応させ、エステル交換させ
ることを特徴とする少なくとも1個のアリール基
を有する炭酸エステル類の製造方法。 2 触媒がリチウム錯体、ジルコニウム錯体及び
鉄錯体から選ばれたものである特許請求の範囲第
1項記載の方法。 3 触媒がLi(acac)、Zr(acac)4及びFe(acac)3
(ただし、acacはアセチルアセトン配位子であ
る)から選ばれたものである特許請求の範囲第2
項記載の方法。 4 ホスフイン類、キレート化剤又はアルカリ金
属ハロゲン化物の少なくとも1種の共存下で行う
特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の
方法。 5 助触媒的添加剤が、トリフエニルホスフイ
ン、アセチルアセトン、塩化リチウムから選ばれ
る特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 触媒と添加剤との組合わせ触媒が、Zr
(acac)4−LiCl又はFe(acac)3−PPh3(ただし、
acacはアセチルアセトン配位子である)である
特許請求の範囲第4項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A catalyst consisting of one or more selected from copper group metal salts and complexes, alkali metal complexes, zinc complexes, cadmium complexes, iron group metal complexes, and zirconium complexes. at least 1 in the presence of
A method for producing carbonic esters having at least one aryl group, which comprises reacting carbonic esters having at least one alkyl group with an aromatic hydroxy compound and transesterifying the carbonic esters. 2. The method according to claim 1, wherein the catalyst is selected from lithium complexes, zirconium complexes and iron complexes. 3 Catalysts are Li (acac), Zr (acac) 4 and Fe (acac) 3
(However, acac is an acetylacetone ligand.)
The method described in section. 4. The method according to claim 1, 2, or 3, which is carried out in the coexistence of at least one of phosphines, a chelating agent, or an alkali metal halide. 5. The method of claim 4, wherein the cocatalytic additive is selected from triphenylphosphine, acetylacetone, lithium chloride. 6 The combination catalyst of catalyst and additive is Zr
(acac) 4 −LiCl or Fe(acac) 3 −PPh 3 (however,
5. The method according to claim 4, wherein acac is an acetylacetone ligand.
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